變電站高壓配電智能溫濕度控制裝置的研發(fā)與應(yīng)用

章雷

高壓室是變電站中溫濕度控制的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，各地區(qū)對于變電站高壓配電室的環(huán)境溫濕度都有著相應(yīng)的規(guī)定范圍，當(dāng)溫濕度超出范圍便可能導(dǎo)致變電站配電設(shè)備的正常運(yùn)行受到影響，例如長期的高溫會(huì)導(dǎo)致高壓配電設(shè)備散熱不良，加速元件的老化與損壞，長期處于潮濕環(huán)境中也會(huì)造成霉菌的滋生，腐蝕設(shè)備絕緣層，使配電設(shè)備絕緣性能變差，甚至?xí)?dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)短路，環(huán)境過于干燥也會(huì)導(dǎo)致靜電的產(chǎn)生與積累，影響配電設(shè)備電子元件的性能與使用壽命。

一、智能溫濕度控制裝置的研發(fā)目的

變電站高壓室的溫濕度控制對于變電站的正常生產(chǎn)運(yùn)行十分重要，而當(dāng)前許多變電站高壓室的溫濕度控制仍然是依靠工作人員的巡視監(jiān)測以及相關(guān)設(shè)備的人工啟動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的，由于人工檢測有一定的不穩(wěn)定性，在溫濕度控制方面效果并不理想。依靠人工來進(jìn)行管理與溫濕度控制存在著一些固有的缺陷。

首先，對于高壓室的監(jiān)測主要依靠人工的巡視來實(shí)現(xiàn)，而人工巡視難以做到對高壓室情況實(shí)時(shí)監(jiān)測，當(dāng)兩次巡視間隙出現(xiàn)溫濕度的不利變化，工作人員很難及時(shí)發(fā)現(xiàn)，并啟動(dòng)設(shè)備進(jìn)行除濕控溫，這一問題在炎熱的夏季以及潮濕多雨的地區(qū)更加明顯，如果對高壓室內(nèi)溫濕度變化掌握不及時(shí)，極有可能導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行受到影響，甚至造成設(shè)備損壞。其次，在變電站高壓室內(nèi)溫濕度發(fā)生不利變化時(shí)，往往會(huì)伴隨著一定的安全隱患，如果此時(shí)工作人員在對情況掌握不足情況下貿(mào)然進(jìn)入高壓室，很有可能面臨生命危險(xiǎn)，對于變電站的安全生產(chǎn)也會(huì)造成威脅，這也是人工操控的弊端。最后，電力系統(tǒng)集控式管理與變電站管理無人化的推進(jìn)，也要求變電站溫濕度控制與變電站的設(shè)備管理要進(jìn)行自動(dòng)化智能化的建設(shè)改造，依賴于人工監(jiān)控的管理模式不能滿足無人化管理與自動(dòng)化控制的要求。

由此可見，智能溫濕度控制裝置的研發(fā)與應(yīng)用有著極大的必要性，同時(shí)也是保障變電站高壓配電設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行的有效途徑。變電站高壓配電室智能溫濕度控制裝置的研發(fā)目的正是解決傳統(tǒng)人工管理模式下變電站溫濕度控制存在的問題，提高高壓室溫濕度監(jiān)控的有效性，保障變電站生產(chǎn)運(yùn)行的安全性與可靠性，并有效推動(dòng)電力企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行管理現(xiàn)代化與智能化的發(fā)展。

二、智能溫濕度控制裝置的研發(fā)設(shè)計(jì)思路

智能溫濕度控制裝置的設(shè)計(jì)思路主要是通過智能模塊檢測室內(nèi)和室外的溫濕度，并根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)設(shè)定一個(gè)基準(zhǔn)值，當(dāng)室內(nèi)溫濕度大于基準(zhǔn)值時(shí)，智能模塊發(fā)出指令自動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)或除濕器，使溫濕度降至設(shè)定值內(nèi)，再關(guān)閉風(fēng)機(jī)及除濕設(shè)備。同時(shí)，室內(nèi)外的溫濕度差大于設(shè)置的差值時(shí)，風(fēng)機(jī)及除濕設(shè)備也會(huì)及時(shí)啟動(dòng)，保證室內(nèi)外溫濕度相對平衡。控制裝置安裝在高壓室內(nèi)，溫濕度采集裝置安裝在室內(nèi)外，通過數(shù)據(jù)線將采集數(shù)據(jù)傳至管理中心，裝置備有遠(yuǎn)傳數(shù)據(jù)接口，可采3G、GPRS等無線數(shù)據(jù)傳輸，亦可采用光纖傳輸，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程檢測與控制。

三、智能溫濕度控制裝置研發(fā)方案設(shè)計(jì)

智能溫濕度控制系統(tǒng)主要由溫度檢測模塊、濕度檢測模塊、控制模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、控制開關(guān)、風(fēng)機(jī)、干燥裝置以及太陽能電池板與蓄電池等部分組成，控制模塊作為整個(gè)系統(tǒng)的核心部分，在系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用。控制模塊要連接溫濕度檢測模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊以及控制開關(guān)，根據(jù)溫濕度檢測模塊的檢測數(shù)據(jù)控制開關(guān)的啟動(dòng)與關(guān)閉，控制開關(guān)連接干燥裝置、風(fēng)機(jī)，并由與太陽能電池板相連接的蓄電池提供部分電源。在智能化控制裝置中還要設(shè)置漏電保護(hù)裝置、備用手動(dòng)控制開關(guān)以及無線傳輸終端，進(jìn)而保障整個(gè)裝置的正常運(yùn)行、數(shù)據(jù)的有效傳輸以及出現(xiàn)故障時(shí)的準(zhǔn)確應(yīng)急處理。

四、智能溫濕度控制裝置在變電站高壓配電室的應(yīng)用

智能溫濕度控制裝置在變電站高壓配電室的有效應(yīng)用要依靠各模塊的良好配合，以某地區(qū)電力企業(yè)變電站的智能化控制裝置的應(yīng)用為例。該企業(yè)智能溫濕度控制裝置的控制模塊采用的是較為先進(jìn)的單片機(jī)，并且其溫濕度檢測模塊也配備了較高性能的進(jìn)口溫濕度傳感器，在溫濕度的檢測中具有十分良好的效果。在裝置的應(yīng)用中，可以通過顯示系統(tǒng)查看監(jiān)測數(shù)據(jù)，并可以通過相應(yīng)的控制按鍵設(shè)置溫濕度的上下限參數(shù)，在超出上下限范圍時(shí)自動(dòng)開啟調(diào)節(jié)設(shè)備，回到基準(zhǔn)參數(shù)值時(shí)自動(dòng)關(guān)閉調(diào)節(jié)設(shè)備，這樣就可以通過智能溫濕度控制裝置來控制風(fēng)機(jī)與干燥裝置實(shí)現(xiàn)對高壓室溫濕度的自動(dòng)調(diào)節(jié)了。單片機(jī)作為溫濕度控制系統(tǒng)的核心，需要將控制設(shè)備繼電器開閉的溫濕度參數(shù)判斷條件輸入單片機(jī)中，并通過單片機(jī)對監(jiān)測數(shù)據(jù)信號(hào)的判斷，實(shí)現(xiàn)電路開閉的自動(dòng)控制，從而使設(shè)備啟動(dòng)與停止，并將監(jiān)測數(shù)據(jù)與系統(tǒng)運(yùn)行記錄通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸至后臺(tái)軟件進(jìn)行分析以及儲(chǔ)存。

通過對該電力企業(yè)變電站高壓室使用智能溫濕度控制裝置一年時(shí)間的觀察，以及數(shù)次的測試，發(fā)現(xiàn)智能溫濕度控制裝置在變電站高壓室的溫濕度控制工作中，能夠完成溫濕度的實(shí)時(shí)準(zhǔn)確檢測，并可以根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)出準(zhǔn)確控制指令，進(jìn)行相應(yīng)調(diào)節(jié)設(shè)備的啟動(dòng)與關(guān)閉，溫濕度控制效果良好。同時(shí)，值班人員也對裝置的運(yùn)行情況進(jìn)行了長期的跟蹤統(tǒng)計(jì)，在裝置投入使用的一年時(shí)間內(nèi)，沒有發(fā)生運(yùn)行故障，裝置運(yùn)行狀況相對良好。有效避免了變電站因溫濕度不利變化造成的設(shè)備故障，與往年同期相比，高壓室配電設(shè)備故障發(fā)生幾率極大降低，電力設(shè)備運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性也得到了極大的提高。

總結(jié)

變電站的溫濕度控制十分重要，智能化的溫濕度控制裝置的應(yīng)用，能夠有效的提高變電站對于高壓配電室溫濕度監(jiān)控與調(diào)節(jié)的效率，通過加強(qiáng)對變電站高壓配電室溫濕度的控制，充分保障變電站電力設(shè)備的運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性，減少變電站電力設(shè)備故障的發(fā)生幾率，從而更好的提升電力生產(chǎn)企業(yè)供電服務(wù)的質(zhì)量。電力企業(yè)要加強(qiáng)智能化技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用，并不斷加強(qiáng)先進(jìn)設(shè)備與技術(shù)的引進(jìn)，從而為企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展提供強(qiáng)大的推動(dòng)力。

（作者單位：江陰興澄特種鋼鐵有限公司）